研究发现蓝藻四聚体光系统I的生理和进化意义

　　近日，美国田纳西大学等科研机构的研究人员在Nature Plants上发表了题为“Physiological and evolutionary implications of tetrameric photosystem I in cyanobacteria”的文章，对蓝藻四聚体光系统Ⅰ的生理和进化意义进行了深入研究。

　　光合作用可以将光能转换成化学能。光系统Ⅰ（Photosystem Ⅰ，PSI）和光系统II（Photosystem II，PSII）是执行光合作用光反应的重要的超大色素-蛋白复合体。在高等植物和绿藻中，PSⅠ是以单体的形式存在。在蓝藻中，PSⅠ以三聚体和四聚体两种形式存在。近年来有关四聚体PSⅠ的报道，对其结构基础、生理作用、系统发生和进化意义提出了质疑。科研人员检测了61株蓝藻的PSⅠ，结果表明，四聚体PSⅠ在可以形成异型胞的丝状蓝细菌及其近亲中广泛存在。生理学研究表明，在高光照下，四聚体PSⅠ的表达以及与PSⅠ结合的类胡萝卜素（粘液叶黄素、角黄素和棘皮酮）的含量均增加。这项工作表明，四聚体PSⅠ是蓝藻对高强光照条件的适应，PSⅠ结构蛋白PsaL（PSⅠ-L subunit of photosystem I）的变化导致了三聚体PSⅠ的单体化，支持了四聚体PSⅠ是植物和藻类从三聚体PSⅠ向单体PSⅠ过渡的进化中间产物的假设。（摘译自Nature Plants, Published: 09 December 2019）

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